[發明專利]一種發電機定子接地保護系統及參數測量方法

有效

• 申請號: 201711019770.0
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN109713641B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 易永輝;沈燕華;張振華;劉志文;崔敏;黃欣;陳海龍;肖志剛;徐立明;呂靈芝
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;國網山西省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06;H02H1/00
• 代理公司: 41119 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 崔旭東

本發明涉及一種發電機定子接地保護系統及參數測量方法，利用現有發電機定子接地保護系統的電流、電壓測量功能，對接地變壓器的漏阻抗等效電路和勵磁阻抗等效電路的參數求解進行了多次迭代，最終得到接地變壓器的漏阻抗最終值和勵磁阻抗最終值。本發明實現的門檻較低，不會對原有的保護平臺提出更高的要求，可以在原有的保護裝置平臺上實現，并且不需要額外增加設備，利用保護裝置自動測試20Hz定子接地保護所需的一次設備系統參數。本發明實現的原理簡單，能精確地實時測量20Hz定子接地保護所需的一次設備系統參數，得出精確的系統參數，具有推廣價值。

技術領域

本發明屬于電力系統的發電機繼電保護領域，具體涉及一種發電機定子接地保護系統及參數測量方法。

背景技術

發電機定子接地是現有電力系統中發電機的常規故障，零序電壓和三次諧波雙頻式定子接地保護雖然能反應發電機定子接地故障，但是雙頻式定子接地保護精度與發電機定子接地故障位置以及接地電阻有關，不同的接地位置和接地電阻可能有相同的電氣量，不能直接測量發電機接地電阻，不能直觀的反映發電機定子接地故障。外加20Hz定子接地保護直接通過測量20Hz電流電壓，直接計算出發電機對地電阻，且不受接地故障位置影響，已廣泛應用于大型發電機繼電保護。

20Hz電源通過接地變壓器二次回路注入到發電機一次系統中，20Hz接地保護接線如圖1所示，20Hz定子接地保護的測量精度依賴于20Hz電路模型中的各元器件參數，主要有接地變壓器的勵磁阻抗、接地變壓器的漏阻抗、發電機的對地阻抗，這些系統參數一般由發電機變壓器廠家在廠內通過實驗得到，測量方法復雜，精度不高，且都在工頻電壓下實驗得出，在20Hz回路中存在很大誤差，不能反映實際現場回路模型。

現有技術中，還存在通過手動建立電路模型參數的等效電路，手動計算接地變壓器的漏阻抗、勵磁阻抗的方法，例如，一篇名稱為《外加交流20Hz電源發電機定子單相接地保護》(網址為http://www.docin.com/p-579181717.html)的文章公開了一種手動計算接地變壓器的漏阻抗、勵磁阻抗的方法，如圖2所示的變壓器的T形等效電路圖，包括有漏阻抗和勵磁阻抗，通過空載試驗和短路試驗手動計算上述參數，該方法計算漏阻抗時忽略了勵磁阻抗的影響，計算勵磁阻抗時忽略了漏阻抗的影響，因此得出的漏阻抗、勵磁阻抗的計算精度很低，也不能反映實際現場的回路模型。

發明內容

本發明的目的是提供一種發電機定子接地保護系統及參數測量方法，用于解決現有技術不能自動測量發電機定子接地保護系統的參數，只能進行手動參數計算變壓器的漏阻抗、勵磁阻抗精度低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出一種發電機定子接地保護系統參數測量方法，包括以下方法方案：

方法方案一，包括以下步驟：

1)利用所述發電機定子接地保護系統檢測的電壓和電流，計算接地變壓器漏阻抗等效電路的漏阻抗初始值，所述接地變壓器漏阻抗等效電路忽略勵磁阻抗；

2)根據所述漏阻抗初始值，結合所述電壓和電流，計算接地變壓器勵磁阻抗等效電路的勵磁阻抗初始值；

3)根據所述勵磁阻抗初始值，重新計算所述接地變壓器漏阻抗等效電路的漏阻抗，得到漏阻抗的第一次迭代值；根據該第一次迭代值，計算所述接地變壓器勵磁阻抗等效電路的勵磁阻抗，得到勵磁阻抗的第一次迭代值；

再根據勵磁阻抗的第一次迭代值，重新計算所述接地變壓器漏阻抗等效電路的漏阻抗的第二次迭代值，和所述接地變壓器勵磁阻抗等效電路的勵磁阻抗的第二次迭代值；并進行下一次的迭代值計算，經過設定次數的迭代后，得到漏阻抗最終值和勵磁阻抗最終值；

4)根據所述漏阻抗最終值和勵磁阻抗最終值，結合所述電壓和電流，計算發電機定子繞組對地阻抗。

方法方案二，在方法方案一的基礎上，所述利用所述發電機定子接地保護系統檢測的電壓和電流，計算接地變壓器漏阻抗等效電路的漏阻抗初始值，包括：